Comment fonctionnent les microphones à électret - Tutoriel complet et diagramme

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Le message explique le fonctionnement des microphones à électret, à travers des schémas et des formules appropriés.

Qu'est-ce qu'un microphone

Un microphone est un appareil conçu pour transformer de faibles vibrations sonores en minuscules impulsions électriques, qui peuvent ensuite être amplifiées via un amplificateur de puissance sur un haut-parleur pour obtenir une reproduction plus forte du son.



microphone électret

Les microphones à électret sont la forme de microphone la plus courante et la plus polyvalente utilisée dans les circuits électroniques.

Ces MIC sont de taille miniature, extrêmement sensibles et sont capables de capturer ou de répondre aux vibrations sonores sous tous les angles, c'est-à-dire sous un angle de 360 ​​degrés.



Comment fonctionnent les microphones à électret

  1. Un microphone à électret se compose principalement d'un diaphragme, de deux électrodes et d'un JFET intégré.
  2. Le diaphragme est fait d'un matériau Téflon fin et est également appelé «électret», d'où le nom d'électret MIC.
  3. Cet électret a une charge fixe (C) et est noyé entre les deux électrodes.
  4. L'électret avec les deux électrodes prend la forme d'un condensateur variable sensible dont la surface extérieure répond aux vibrations sonores, donnant lieu à une capacité variable entre les deux électrodes.
  5. Les ondes sonores sous forme de pression d'air déplacent l'une des électrodes face au côté ouvert du MIC, provoquant des variations efficaces à travers les plaques capacitives.
  6. La valeur instantanée de la capacité variable du MIC devient directement proportionnelle à la pression acoustique frappant l'électret à cet instant.

Calcul de la capacité MIC

Comme mentionné précédemment, étant donné que la valeur de charge sur le matériau Téflon est fixe, la différence de potentiel développée aux bornes du condensateur MIC devient équivalente à la valeur qui peut être exprimée avec la formule suivante:

Q = C.V

Où Q est la charge (qui est fixe pour l'électret)

C indique la capacité, tandis que le V signifie le niveau de tension développé ou la différence de potentiel entre les électrodes.

La discussion ci-dessus implique que la construction interne de l'électret MIC se comporte comme une source de tension couplée en courant alternatif.

La plupart des MIC à électret ont un JFET intégré dont la grille est connectée au condensateur à électret formant un tampon pour le condensateur du MIC.

Étant donné que la charge du condensateur est fixe, ce tampon doit être d’une impédance très élevée et c’est exactement pourquoi un JFET est utilisé.

Le schéma suivant montre le schéma de câblage interne de base d'un microphone à électret typique.

circuit interne du microphone électret

Les vibrations sonores frappant le condensateur électret font varier sa capacité en produisant une tension de modulation pour la grille du JFET, indiquée par Vg .

Cette modulation modifie le modèle de flux de courant à travers le drain / source du JFET, représenté par Imic .

Une résistance stabilisatrice RG peut également être vu connecté en interne à travers la grille et la source du JFET, il est garanti que cette résistance a une valeur extrêmement élevée pour éviter le shunt de la sortie électret pour la porte JFET.

Vue en coupe d'une structure interne Electret MIC

L'image suivante montre une vue en coupe d'un exemple de MIC à électret.

Vue en coupe d

L'une des électrodes est formée par métallisation de sa couche sur un film polymère chargé.

Cette couche métallisée est reliée au boîtier du MIC par une rondelle métallique.

Le boîtier du MIC est à son tour connecté au fil de source du JFET interne.

L'autre plaque de condensateur ou la deuxième électrode est fabriquée en utilisant une plaque métallique arrière, qui peut être vue séparée du film de couche métallisée par une rondelle en plastique. Cette plaque est ensuite reliée à la borne de grille du JFET

Les ondes sonores frappant cette plaque génèrent un niveau de contrainte sur celle-ci, faisant ainsi varier la distance entre les électrodes capacitives, et provoquant le développement d'une différence de potentiel équivalente à travers elles.

Cette tension variable à travers le drain du JFET est utilisée comme sortie pour un étage de circuit de préamplificateur ultérieur qui amplifie davantage cela à un niveau qui peut être reproduit sur un haut-parleur, et une version amplifiée des ondes sonores peut être entendue.

Composition interne d'un électret MIC

Les images suivantes montrent les pièces réelles utilisées à l'intérieur d'un micro électret typique

Si vous avez d'autres questions concernant le fonctionnement des microphones à électret, n'hésitez pas à les poser dans les commentaires.




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